1、 (1)在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1 000C左右,黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物,且部分Fe的硫化物转变为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式分别是_、_,反射炉内生成炉渣的主要成分是_;(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%50%。转炉中,将冰铜加熔剂(石英砂)在1 200C左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化为Cu2O,生成的Cu2O与Cu2S反应,生成含Cu量约为98.5%的粗铜,该过程发生反应的化学方程式分别是_、_;(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极_(填图中的字母);在电极d上发生的电
2、极反应式为_;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为_。解析:(1)由黄铜矿和空气在1 000C左右的温度下反应生成Cu和Fe的低价硫化物可写出方程式:2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2,再由“部分Fe的硫化物转变为低价氧化物”这一信息写出方程式:2FeS3O22FeO2SO2。将炼铁时生成炉渣的反应(CaOSiO2CaSiO3)迁移到本题,不难得出生成炉渣的主要成分为FeSiO3。(3)电解精炼铜时,粗铜为阳极,即题图中的c极;d极为阴极,电极反应式为Cu22e=Cu;粗铜中活泼性比铜弱的Au、Ag在阳极溶解时从阳极上脱落下来形成“阳极泥”,比铜活泼的杂质Fe
3、以Fe2的形式进入电解液中。答案:(1)2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO22FeS3O22FeO2SO2FeSiO3(2)2Cu2S3O22Cu2O2SO22Cu2OCu2S6CuSO2(3)cCu22e=CuAu、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方,Fe以Fe2的形式进入电解液中4(2013高考海南卷)硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。这种“金属”可能是_。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中,生产普通玻璃的主要原料有_。(3)高纯硅是现代信
4、息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种技术路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下: 发生主要反应电弧炉SiO22CSi2CO流化床反应器Si3HClSiHCl3H2还原炉SiHCl3H2Si3HCl用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为_;碳化硅又称_,其晶体结构与_相似。在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/235557.6
5、31.88.230.484.9111.9SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为_。(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是_。解析:(1)反应物是二氧化硅、木炭和铁,所得“金属”应是铁的合金。(2)生产普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂。(3)SiC又名金刚砂,与金刚石或晶体硅具有相似的结构。在SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl中,SiCl4在常温下呈液态,会成为杂质。由于SiCl4与SiHCl3沸点相差较大,因此可用蒸馏的方法进行分离。SiHCl3完全水解的化学方程式为SiHCl34H2O=H4SiO4H2 3HCl。(4)氯碱工业的产品是NaOH、H2、Cl2,其中H2、Cl2反应可制备HCl。H2、HCl都是制备高纯硅工艺中的原料。答案:(1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁)(2)石英砂、纯碱和石灰石(3)SiO23CSiC2CO金刚砂金刚石(或单晶硅)精馏(或蒸馏)H4SiO4、H2、HCl(4)H2、HCl